در این مقاله سعی بر این خواهم داشت تا کمی از دنیای انرژی خورشیدی و چند و چون آن برای شما و به زبان ساده توضیح دهم، امیدوارم این توضیحات مفید باشد. خورشید به عنوان یک منبع بی‌پایان می‌تواند حل‌كننده مشكلات موجود در زمینه انرژی و محیط زیست باشد. متاسفانه هزینه‌های زیاد نصب و متوقف شدن کمک‌های دولتی‌ هر دو باعث می‌شود که سرمایه‌گذاری کوتاه مدت در ایجاد برق خورشیدی فعلا مقرون به صرفه به نظر نیاید البته به طور کلی در دراز مدت این سیستم‌ها بسیار کارا خواهند بود و تاثیر بسزایی در کم کردن آلودگی هوا نیز خواهند داشت.
سلول‌های خورشیدی و یا فتوولتائیک جهت مصارف عمومی، کشاورزی و یا بصورت نیروگاه‌های مستقل از شبکه سراسری یا سیستم‌های متصل به شبکه سراسری با ساختار نصب ثابت و یا متحرک در واحدهای کوچک با توان پائین جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز ماشین حساب‌های کوچک تا سیستم‌های بزرگ نیروگاهی، به کار می‌رود.
در انتاریو به طور متوسط هر پنل خورشیدی 1 کیلو‌وات ساعتی می‌تواند در سال 1166 کیلو‌وات برق در سال تولید کند. راندمان سلول‌های خورشیدی موجود بین 15 تا 18.5 درصد می‌باشند. با توجه با اینکه تمامی سطح یک پنل خورشیدی شامل سیلیکون‌های دریافت انرژی نیست باید دانست حداکثر بازده سلول‌های خورشیدی وقتی‌است که نور خورشید به صورت عمودی به آنها بتابد.
برای محاسبه تعداد سلول‌های خورشیدی مورد نیاز شما باید مصرف سالیانه خود را بدانید و یا مصرف یک ‌ماه خود را ضرب در 12 کنید. بعد از دانستن مقدار انرژی، به راحتی می‌توانید تعداد سلول‌های مورد نیاز خود را محاسبه کنید. میزان مصرف خود را بر عدد 1166 تقسیم کنید تا به تعداد پنل‌های مورد نیاز خود برسید.

سیستم برق خورشیدی مورد استفاده در یک خانه:
متصل به شبکه:در سیستم متصل به شبکه برق تولید شده از انرژی خورشید به شبکه برق سراسری تزریق خواهد شد. در حقیقت در این سیستم کاربر برق تولیدی مازاد خود را به اداره برق می‌فروشد. در این روش، برق تولید شده پس از تبدیل شدن بوسیله اینورتر مخصوص سیستم‌های متصل به شبکه و با استفاده از کنتورهای مخصوص دوطرفه، به شبکه برق سراسری تزریق خواهد شد. در این حالت کاربر در حقیقت یک نیروگاه کوچک خورشیدی در خانه خود احداث نموده است که با توجه به سرمایه و فضا می‌تواند از یک تا 20 کیلووات در خانه نیروگاه احداث نماید.

منفصل از شبکه:‌ در این نوع سیستم، برق تولید شده از پنل خورشیدی، وارد باتری شده و در آن ذخیره می‌گردد. سپس برق ذخیره شده در باتری پس از تبدیل شدن به برق متناوب توسط اینورتر مخصوص سیستم‌های منفصل از شبکه، وارد مدار برق خانه می‌شود. در این روش یک کاربر می‌تواند همه یا بخشی از برق خانه خود را با استفاده از برق خورشیدی تامین نماید.
ویژگی‌های فنی سیستم فتوولتائیک خانگی
اجزای سیستم فتوولتائیک عبارتند از:
پنل یا سلول‌های فتوولتائیک: این سلول‌ها مربع‌های نازک، دیسک‌ها یا فیلم‌هایی از جنس نیمه‌هادی هستند که ولتاژ و جریان کافی را در زمان قرار گرفتن در معرض تابش نور خورشید تولید می‌کنند. پنل‌های خورشیدی متداول به دو نوع مونو‌کریستال و پلی‌کریستال تقسیم می‌شوند. پنل‌های مونو کریستال کمی بهتر از پنل پلی‌کریستال می‌باشند.
پنل‌های معمولا برای یک سیستم خورشیدی خانگی در انواع 90، 200، 250 و 320 واتی می‌باشد.
اینورتر یا مبدل: وسیله‌ایست که جریان مستقیم برق را به جریان متناوب برای مصرف، تبدیل می‌کند.
اینورترهای خورشیدی به دو نوع منفصل از شبکه و متصل به شبکه تقسیم می‌شوند. در نوع متصل به شبکه، برق تولیدی از پنل خورشیدی به طور مستقیم به اینورتر وارد می‌شود. بنابراین این اینورتر با اینورترهای معمولی متفاوت است. زیرا برق تولید شده از پنل به دلیل تاثیرات شرایط محیطی مانند تغییرات تابش نور خورشید همیشه در حال تغییر است. پس اینورتر با یک توان ورودی یکنواخت روبرو نیست و در نتیجه باید الگوی خاصی برای تبدیل برق مستقیم به برق متناوب داشته باشد. در نتیجه قیمت اینورتر خورشیدی نسبت به اینورتر معمولی بالاتر است.
در نوع منفصل از شبکه، اینورتر برق ذخیره شده در باتری را از 12 ولت مستقیم به 110 ولت متناوب تبدیل می‌کند تا مناسب برای استفاده در وسایل برقی خانه شود.
برای انتخاب اینورتر دو پارامتر بسیار مهم را باید در نظر گرفت:
ولتاژ ورودی به اینورتر و توان خروجی از اینورتر
ولتاژ ورودی به اینورتر منفصل از شبکه مربوط به ولتاژ باتری و در نوع متصل به شبکه مربوط به ولتاژ پنل است.
توان خروجی از اینورتر هم مربوط است به حداکثر توانی که سیستم برای آن طراحی شده است. این توان برای سیستم‌های منفصل معمولا در اینورترها از 200 وات تا 3000 وات می‌باشد.
شارژ کنترلر:شارژ کنترلر وظیفه شارژ باتری‌ها را از منبع پنل خورشیدی بر عهده دارد. در حقیقت شارژ کنترلر همان شارژر باتری است اما شارژ کنترلر خورشیدی غیر از اینکه باید الگوی شارژ یک باتری را رعایت نماید باید خود را با توان متغیر یک پنل خورشیدی نیز وفق دهد. از این منظر شارژ کنترلر خورشیدی نیز نسبت به یک شارژ کنترلر معمولی گرانتر است.
برای انتخاب شارژ کنترلرها نیز باید دو پارامتر ولتاژ باتری و توان پنل را لحاظ نمود.
باتری:آخرین جز یک سامانه خورشیدی منفصل از شبکه، منبع ذخیره سازی توان تولیدی توسط پنل خورشیدی است که همان باتری‌های قابل شارژ می‌باشد.
باتری مناسب سیستم خورشیدی به دو نوع لیتیمی و سرب اسیدی تقسیم می‌شوند. البته برای یک سامانه خورشیدی مورد نیاز یک خانه از باتری‌های اسیدی استفاده می‌شود. باتری‌های اسیدی متداول در حال حاضر از نوع ژله‌ای می‌باشند.
محل نصب پنل‌های خورشیدی
حالا با دانستن اندازه سیستم خود می‌خواهید بهترین مکان را برای آن تعیین کنید. اکثر صاحبان خانه‌های مسکونی در انتاریو پنل‌های خورشیدی را روی سقف منزل خود قرار می‌دهند، در حالی که بیشتر صاحب خانه‌های روستایی زمین‌های اطراف منزل خود را برای این کار انتخاب می‌کنند.
اگر پنل‌های خورشیدی روی سقف خود قرار می‌دهید، باید بدانید:
بهترين جهت به سمت جنوب است جهت شرق و غرب معمولی و جهت شمال نامناسب می‌باشد.
خروجی برق پنل‌ها برای 25 سال تضمین شده است، بنابراین شاید لازم باشد تا "شینگل‌های" سقف را‌ نیز عوض نمایید.
اگر شما در مورد برف نگران هستید باید بدانید برف‌روبی با وجود پنل‌های خورشیدی سخت‌تر می‌باشد. و ممکن است شیب سقف زاویه مناسبی برای پنل‌های خورشیدی نباشد.
اگر پنل‌های خورشیدی را روی زمین قرار می‌دهید، باید بدانید:
این سیستم کمی گرانتر از سیستم‌های سقفی می‌باشند اما در دراز مدت کارامد تر هستند زیرا این امکان وجود دارد تا زاویه آنها را به دقت تنظیم نمود. سیستم زمینی محدودیت اندازه ندارند.
هزینه تقریبی نصب در انتاریو
آخرین قطعه از اطلاعات اساسی که باید بدانید تقریبی است که سیستم شما چقدر هزینه نصب دارد. برای محاسبه شما نیاز به دانستن مصرف سالانه خود دارید. هر وات مصرف خود را در 2.53 دلار ضرب کنید عدد 2.53 میانگین تقریبی هزینه نصب در انتاریو است.
لطفا توجه داشته باشید که میزان این ارقام بستگی به اندازه سیستم، کیفیت تجهیزات مورد استفاده و پیچیدگی نصب آن دارد. میانگین هزینه نصب می‌تواند تا 3 دلار به ازاء هر کیلوات هم برسد.
با تشکر از توجه و حوصله شما، سوال‌‌های تا‌سیساتی خود را بی‌جواب نگذارید با من تماس بگیرید.